Содержание к диссертации
стр.
Введение 4
1 \пш;і 1. Обзор литературы 9
1.1 Экологические особенности возделывания агрофитоценозов 9
1.2. Влияние применения средств химизации на окружающую среду
(іяжелые металлы, удобрения, пестициды, радионуклиды) 11
Глава 2. Условия и методика проведения опытов 23
-
Почвенно-климатические условия зоны исследований 23
-
Характеристика почвенною покрова и погодные условия
за годы исследований (2003-2005 гг.) 28
-
Me годика исследований 33
-
Схема опытов, экологические, агротехнические особенности
и другие дополнительные сведения , 35
2.5. Биология культуры 37
Глава 3. Влияние длительного воздействия технологий
обработки почвы и средств ишенсификации на эколог ическое
состояние выщелоченного чернозема., 48
3.1 Экологические свойства почвы 48
-
Водный режим почвы и водопотребление посевов ячменя 56
-
Экологическая оценка содержание элементов питания в почве 61
-
Влияние обработки и применения средств химизации
на лкологические свойства почвы 70
3.5. Экологическая оценка содержание тяжелых металлов,
ос гатков пестицидов, радионуклидов в почве 77
Глава 4. Экологическая оценка состояния и направления
изменения в агрофигоценозе посевов ярового пивоваренною
ячменя при длительном воздействии систем обработки почвы
и средств интенсификации ,, 97
J 1 іасоренность посевов и видовой состав афофитоценоза 97
1 2 Экологическая оценка фитопатологического состояния
иосснои ячменя 104
4.3. Эколого-биологические показатели ячменя в зависимости
01 сиеіемьі обработки почвы и средств химизации 117
4.4. Экологическая оценка содержание тяжелых металлов,
остатков пестицидов в конечной сельскохозяйственной продукции 124
4.5. Экологическая пластичность пивоваренных свойств
ячменя в условиях южной лесостепи Западной Сибири 130
Выводы 141
Предложения производству 143
Список литературы 144
1 Іриложения
Введение к работе
\тропромышленный комплекс Западной Сибири занимает одно из ве-\)н\\\\ лес г в России. Среди 11 территориальных природно-экономических зон регион производит зерна около 9 млн. тонн или 13,1% от общероссийско-ю {А моего). Важная роль при разработке и освоении зональных систем земледелия отводится проблемам не только эколого-токсикологической оценке земель и конечной продукции, но и оптимизации агрофизических свойств, и пиіаіельного режима почвы, рационального применения средств интенсификации, определяющих уровень урожайности сельскохозяйственных культур.
Механическая обработка почвы в технологическом процессе является одним из основных факторов, влияющих на агрофизические, биологические, агрохимические свойства и в целом на плодородие почвы. Вместе с тем известно, что обработка почвы представляет собой самый энергоемкий и доро-юсюящий прием. На ее выполнение приходиться около 40% знеріетических и 25% трудовых затрат в общем технологическом процессе при возделывании сельскохозяйственных культур. Поэтому наряду с другими вопросами, разработка более продуктивных и ресурсосберегающих почвозащитных технологий производства зерна в регионе имест актуальное и приоритетное значение.
Афофитоценозы являются крайне неустойчивыми биоценозами, неспособными к саморегуляции, и поэтму не могут существовать без поддержки человека. Эта поддержка заключается в применении различных технологий возделывания. В зависимости оі применяемой технологии происходи! формирование афофигоцепозов, различающихся по некошрым количественным и качественным характеристикам. В связи с этим появляется необходимость проведения исследований, направленных на изучение влияний различных факторов, в т.ч. антропогенных, на формирование афофи гоцепозов зерновых культур с целью установления оптимального сочетания вариантов интенсивных технологій выращивания сельскохозяйственных культур, что может обеспечить повышение продуктивности, качества продукции, ее экологической чистоты, а также ресурсосбережение {Бараев А.И., Милащенко Н.З.).
В этой связи необходимо внедрение научно-обоснованных адаптивно-ландшафтных экологически безопасных систем земледелия с расширением пи .ід).ащитных ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур и экономичным применением средств интенсификации, позволяющих повысить продуктивность пашни на 30-50% при сохранении почвенного плодородия.
В современных условиях приоритетными направлениями исследований и ооласш обработки почвы являются: оптимизация аїрофизических свойств почвы, поддержание благоприятного для сельскохозяйственных культур фи-юсанитарного состояния, предупреждение эрозионных процессов, обоснование основных параметров и нормативно-технологических показателей обработки почвы (способов, глубины, качества обработки и т.д.). При решении этих насущных проблем для улучшения экологического сосюяния почвенно-ю покрова в Омской области первостепенное значение приобретает разработка высокоэффективных почвозащитных и ресурсосберегающих гехноло-ІИЙ с широким применением приёмов минимализации обработки. Сегодня система земледелия должна весіись на базе адаптивно-ландшафтных элемен- ов Поэтому способы обработки почвы выбирают, дифференцировано в зависимости от особенпосіеЙ аі роландшафта и свойств почвы, степени проявления эрозионных процессов и биологических особенностей культур, погодных и гидрологических условий и т.д. По данным академика РАСХН, председателя координационного совета по обработке почвы Макарова И Л. в полевых севооборотах наиболее эффективны разноглубинная и комбинированная системы обработки почвы с элементами минимализации. Проблема ан-іроиоіенной нагрузки на почву, как говорилось ранее, на сеюдняшний день является весьма актуальной.
Одним из аспектов антропогенной нагрузки на почву является интенсивная сельскохозяйственная деятельность, а именно применение химических средств защиты растений. При неразумном использовании средств хи-миіации происходит накопление остатков тяжелых металлов, пестицидов и радионуклидов, которые приводят к деградации почвеиноіо покрова (Алек-
6 cjcii ID. В., Алексахин T.M., Хоружая Т.А.). Следовательно, при их применении необходимо осуществлять экологический контроль. Но без средств хи-міьлцни при минимализации обработки почвы не обойтись, так как это приводит к значительному снижению урожайности зерновых культур.
Цель исследования: провести экологическую оценку черноземных почв и состояния агрофитоценоза посевов пивоваренного ячменя при применении интенсивных технологий возделывания в южной лесостепи Омской области.
Задачи исследования:
Изучить параметры и направленность изменений агрофизических свойств и элементов плодородия черноземных почв при длительном применении различных по интенсивности технологий обработки и средств интенсификации при возделывании пивоваренного ячменя.
Обосновать возможность применения энергосберегающих технологий обработки черноземных почв лесостепи и опіимального сочетания приемов интенсификации при выращивании ячменя.
Выявить особенное мобилизационных биологических процессов, питательною режима, при длительном применении различных по интенсивности юх-нологий основной обрабоїки черноземных почв и средств интенсификации.
Изучить особенности изменения количественных и качественных параметров сорного компонента агрофитоценоза и фитосанитарного состояния посевов пивоваренного ячменя при длительном применении различных по интенсивности технологий обработки почвы и средств химизации.
Установить влияние технологий обработки почвы и средств интенсификации на продуктивность, качество урожая и качесіво семян пивоваренного ячменя.
Выяснить, существует ли опасность загрязнения почвы и конечной сельскохозяйсівенной продукции (зерна) тяжелыми металлами, пестицидами и радионуклидами при длшельном рациональном применении средств химизации.
Научная новизна работы. В диссертационной работе обоснованы и определены оптимальные варианты сочетания ресурсосберегающих приёмов оиюшшй обработки почвы и средств интенсификации при выращивании пивоваренного ячменя, направленные на сохранение и воспроизводство плодородия черноземных почв, повышение продуктивности культуры. Установлена положительная роль минимальной обработки почвы. Выявлены особенности фитосанитарного состояния агрофитоценоза при минимальной обработке почвы и применении средств интенсификации Определено влияние длительного применения ресурсосберегающих приемов обработки черноземных почв и средств интенсификации на экологическое состояние черноземных почв и конечной продукции (зерно).
На защиту выносятся: основные закономерности и особенности формирования почвенного плодородия черноземных почв при длительном применении ресурсосберегающих приемов и средств интенсификации; влияние технологии основной обработки и компонентов интенсификации на фитосанитарное состояние агрофитоценоза, элементы структуры урожая, продуктивности и технологические свойства зерна ячменя; экологическое состояние черноземных почв и конечной продукции (ісрно) при длительном рациональном применении средств интенсификации и ресурсосберегающих приемов обработки черноземных почв.
Практическая значимость работ.
Проведённые исследования подтвердили, что рациональное, научно-обгенованное применение ресурсосбереіающих почвоохранных технологий выращивания пивоваренного ячменя, на основе минимизации обработки почвы с применением средств интенсификации способствует воспроизводству основных элементов почвенного плодородия, улучшению фиюсапитарно-го состояния агрофитоценоза, элементов структуры урожая, продуктивное їй и технологических свойств зерна ячменя. Не установлено неіаіинного влия- ш,-' рекомендуемых технологий на экологическое состояние верхнего слоя черноземных почв и конечной продукции (зерно).
Данное заключение основано на обобщении полученных в 2003 - 2005 гг. результатов исследований по изучению различных по интенсивпосги вариантов оор.ібоіки почвы (отвальный, плоскорезный, минимальный) на различных фонах применения средств химизации при выращивании пивоваренного ячменя сорта ОміЛчіш 90 полученных в длительных (33 года) стационарных опытах ГНУ (іГІїМІІСХ.
Соблюдение рекомендаций, данных на основе проведённых исследований, позволит получать устойчивые, оптимальные (т/га) урожаи зерна ячменя на основе рационального применения интенсивных технологий, обеспечить воспроизводство почвенного плодородия с соблюдением необходимых требований по охране окружающей среды и улучшении качества конечной продукции.
Апробация рабоїьі: Основные положения диссертации доложены на научно-практических и теоретических конференциях: «Качество зерна пивоваренного ячменя в зависимосіи оі технологии возделывания и средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-пракшческая конференция, Красноярск, 2006 г.; «Развитие листостебельных болезней зерновых культур при длительном применении средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», научно-теоретическая конференция, Москва, 2006 г.; «Харакіер развития листостебельных болезней зерновых кулыур при длительном применении средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научная конференция, Санкт-Петербург, 2006 г.; «Меры борьбы с сорной расіительностью в условиях урбоэкосистемы южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-практическая конференция, Ишим, 2006 г.; «Качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от технологии возделывания и средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-практическая конференция, Омск, 2006 г.
Реализация резулышов исследований. Рекомендации но изучаемой технологии возделывания пивоваренної о ячменя прошли производственную проверку в 2003 - 2005 гг. в ГУСІІОПХ «Омское» ГНУ СибИИИСХ.
